Java之定时任务详解

　　在我们编程过程中如果需要执行一些简单的定时任务，无须做复杂的控制，我们可以考虑使用JDK中的Timer定时任务来实现。下面就其原理、实例以及Timer缺陷三个方面来解析java Timer定时器。

　　

　　在java中一个完整的定时任务需要由Timer，TimerTask两个类来配合完成。API中是这样定义它们的，Timer：一种工具，线程用其安排以后在后台线程中执行的任务。可安排任务执行一次，或者定期重复执行。我们可以这样理解Timer是一种定时器工具，用来在一个后台线程计划执行指定任务，而TimerTask一个抽象类，它的子类代表一个可以被Timer计划的任务。

　　Timer类

　　在工具类Timer中，提供了四个构造方法，每个构造方法都启动了计时器线程，同时Timer类可以保证多个线程可以共享单个Timer对象而无需进行外部同步，所以Timer类是线程安全的。但是由于每一个Timer对象对应的是单个后台线程，用于顺序执行所有的计时器任务，一般情况下我们的线程任务执行所消耗的时间应该非常短，但是由于特殊情况导致某个定时器任务执行的时间太长，那么他就会“独占”计时器的任务执行线程，其后的所有线程都必须等待它执行完，这就会延迟后续任务的执行，使这些任务堆积在一起，具体情况我们后面分析。

　　当程序初始化完成Timer后，定时任务就会按照我们设定的时间去执行，Timer提供了schedule方法，该方法有多中重载方式来适应不同的情况，如下：

　　schedule(TimerTask task, Date time)：安排在指定的时间执行指定的任务。

　　schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) ：安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行。

　　schedule(TimerTask task, long delay) ：安排在指定延迟后执行指定的任务。

　　schedule(TimerTask task, long delay, long period) ：安排指定的任务从指定的延迟后开始进行重复的固定延迟执行。

　　同时也重载了scheduleAtFixedRate方法，scheduleAtFixedRate方法与schedule相同，只不过他们的侧重点不同，区别后面分析。

　　scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)：安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定速率执行。

　　scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)：安排指定的任务在指定的延迟后开始进行重复的固定速率执行。

　　TmierTask类

　　TimerTask类是一个抽象类，由Timer 安排为一次执行或重复执行的任务。它有一个抽象方法run()方法，该方法用于执行相应计时器任务要执行的操作。因此每一个具体的任务类都必须继承TimerTask，然后重写run()方法。

　　另外它还有两个非抽象的方法：

　　boolean cancel()：取消此计时器任务。

　　long scheduledExecutionTime()：返回此任务最近实际执行的安排执行时间。

　　

　　2.1.指定延迟时间执行定时任务

　　

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　　运行结果：首先打印：timer begin...3秒后打印：Time's up....

　　2.2.在指定时间执行定时任务

　　

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　　当时间到达19:23:00时就会执行该线程任务，当然大于该时间也会执行！！

　　运行结果：　

　　　　设定时间time=Wed Jul 06 19:23:00 CST 2016开始执行任务
　　　　正在执行任务....
　　　　任务执行完成....
　　　　任务完成时间Wed Jul 06 19:23:00 CST 2016

　　2.3.在指定延迟时间后以指定的间隔时间

　　

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　　运行结果：

　　本次执行该线程的时间为：Wed Jul 06 20:09:15 CST 2016
　　本次执行该线程的时间为：Wed Jul 06 20:09:17 CST 2016
　　本次执行该线程的时间为：Wed Jul 06 20:09:19 CST 2016

　　............

　　对于这个线程任务,如果我们不将该任务停止,他会一直运行下去。

　　对于上面三个实例，这里只是简单的演示了一下，同时也没有讲解scheduleAtFixedRate方法的例子，其实该方法与schedule方法一样！

　　

　　3.1.Timer的缺陷

　　Timer计时器可以定时（指定时间执行任务）,延迟（延迟5s执行任务）,周期性的执行任务（每隔1s执行任务）但是，Timer存在一些缺陷。首先Timer对调度的支持是基于绝对时间的，而不是相对时间，所以它对系统时间的改变非常的敏感。其次Timer线程是不会捕获异常的，如果TimerTask抛出了未检查异常则会导致Timer线程终止，同时Timer也不会重新恢复线程的执行，它会错误的为整个Timer线程都会取消。同时，已经被安排单尚未执行的TimerTask也不会再执行了，新的任务也不能被调度。故如果TimerTask抛出未检查的异常，Timer将会产生无法预料的行为。

　　1、Timer管理时间延迟缺陷

　　Timer在执行定时定时任务时只会创建一个线程任务，如果存在多个线程，若其中某个线程因为某种原因而导致线程任务执行时间过长，超过了两个任务的时间间隔，会发生一些缺陷：

　　

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　　运行结果：

　　timerOne invoked ,the time:Thu Jul 07 13:18:05 CST 2016

　　timerTwo invoked ,the time:Thu Jul 07 13:18:10 CST 2016

　　按照我们正常思路，timerTwo应该是在3s后执行，其结果应该是：

　　timerOne invoked ,the time:Thu Jul 07 13:18:05 CST 2016

　　timerTwo invoked ,the time:Thu Jul 07 13:18:07 CST 2016

　　但是事与愿违，timerOne由于sleep(5000)，休眠了4S，同时Timer内部是一个线程，导致timeOne所需的时间超过了间隔时间。

　　2、Timer抛出异常缺陷

　　如果TimerTask抛出RuntimeException，Timer会终止所有任务的运行。如下：

　　

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　　运行结果：timerOne抛出异常，导致timerTwo任务终止。

　　

　　对于Timer的缺陷，我们可以考虑用ScheduledThreadPoolExecutor来替代。Timer是基于绝对时间的，对系统时间比较敏感，而ScheduledThreadPoolExecutor则是基于相对时间的；Timer是内部单一线程，而ScheduledThreadPoolExecutor内部是一个线程池，所以可以支持多个任务并发执行。